Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ
Lời nói đầu
Nhằm giúp các em có t liệu ôn tập, củng cố kiến thức cần thiết để tự tin bớc vào kì
thi Đại học và cao đẳng năm 2009. Tôi biên soạn cuốn sách

Hệ thống lí thuyết Vật lý
12

với nội dung đầy đủ, rõ ràng, ngắn gọn, thuận tiện cho việc ôn tập nhanh trớc kì thi.
Nội dung cuốn sách này đã tóm tắt lí thuyết của cả hai bộ sách: Sách giáo khoa vật
lí 12 nâng cao và sách giáo khoa vật lí 12 cơ bản.
Hiện nay các kì thi tốt nghiệp trung học phổ thông và kì thi tuyển sinh đại học

cao đẳng, môn vật lí đợc lựa chọn hình thức thi trắc nghiệm khách quan, với hình thức
thi này cấu trúc của đề thi nhiều về số lợng câu hỏi, đơn vị kiến thức rộng, hầu nh vào tất
cả các phần của chơng trình do vậy các em học sinh không nên học tủ, học lệch mà cần
học toàn bộ chơng trình, phải tự bổ sung những phần lí thuyết mình còn cha nắm vững.
Qua nhiều năm giảng dậy, bồi dỡng học sinh thi tốt nghiệp, thi tuyển sinh vào các
trờng đại học tôi nhận thấy: trong bài thi của các thí sinh thờng hay bị nhầm về lí thuyết.
Điều này là do các em cha quan tâm đúng mức đến việc học lí thuyết, chỉ quan tâm giải
bài tập, có thể do học sinh cha có tài tiệu tham khảo phù hợp, cũng có thể học sinh cha có
phơng pháp học phù hợp.
Để có thể đạt kết quả tốt trong kì thi thì bài làm của thi sinh phải tốt, muốn vậy
bài làm phải hoàn thiện đầy đủ, chính xác không chỉ các câu hỏi dạng bài tập mà còn
phải chuẩn các câu hỏi dạng lí thuyết. Muốn đạt đợc nh vậy các em phải đầu t thời gian
để ôn luyện phù hợp, học phải hiểu bản chất của vấn đề, nội dung kiến thức, có nh vậy các
em mới không nhầm lẫn khi làm bài.
Hi vọng rằng cuốn sách nhỏ này có thể giúp các em ôn luyện nhanh, kịp thời để
hoàn thiện kiến thức, kĩ năng,... giúp các em tự tin bớc vào kì thi năm nay. Do điều kiện
thời gian có hạn, trình độ bản thân còn hạn chế cho nên chắc chắn còn có sai sót, rất

Chủ đề 4.1. Dao động điện từ. Mạch dao động
Chủ đề 4.2. Điện từ trờng. Sóng điện từ
Chủ đề 4.3. Truyền thông bằng sóng điện từ
Chơng 5. Sóng ánh sáng
Chủ đề 5.1. Tán sắc ánh sáng
Chủ đề 5.2. Giao thoa ánh sáng. Nhiễu xạ
Chủ đề 5.3. Quang phổ. Các loại tia
Chơng 6. Lợng tử ánh sáng
Chủ đề 6.1. Hiện tợng quang điện
Chủ đề 6.2. Mẫu nguyên tử Bo. Quang phổ nguyên tử hiđrô
Chủ đề 6.3. Hấp thụ, phản xạ lọc lựa. Màu sắc các vật. Sự phát quang. Laze
Chơng 7. Hạt nhân nguyên tử
Chủ đề 7.1. Đại cơng về hạt nhân nguyên tử
Chủ đề 7.2. Phóng xạ
Chủ đề 7.3. Phản ứng hạt nhân
Chủ đề 7.4. Hai loại phản ứng hạt nhân toả năng lợng. Nhà máy điện hạt nhân
Chơng 8. Từ vi mô đến vĩ mô
Chủ đề 8.1. Các hạt sơ cấp
Chủ đề 8.2. Cấu tạo của vũ trụ
Chơng 9. Động lực học vật rắn
Chủ đề 9.1. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
Chủ đề 9.2. Phơng trình động lực học vật rắn. Momen quán tính
Chủ đề 9.3. Momen động lợng. Định luật bảo toàn momen động lợng
Chủ đề 9.4. Động năng quay của vật rắn
Chơng 10. Sơ lợc về thuyết tơng đối hẹp
Chủ đề 10.1. Thuyết tơng đối hẹp
Chủ đề 10.2. Hệ thức Anh-xtanh giữa khối lợng và năng lợng
2
Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ

f N
= =

(N là số dao động toàn phần mà vật thực hiện đợc trong thời gian t)
1.3. Dao động điều hoà: Dao động điều hoà là dao động đợc mô tả bằng một định luật dạng cosin hay
sin theo thời gian t. Trong đó A,

,

là những hằng số.
( )
x A.cos t
= +
2. Dao động điều hoà
2.1. Phơng trình dao động điều hoà
( )
x A.cos t
= +
Trong đó:
x : li độ, là độ dời của vật xo với vị trí cân bằng
[ ]
cm;m
A: biên độ, là độ dời cực đại của vật so với vị trí cân bằng
[ ]
cm;m
, phụ thuộc cách kích thích.


: tần số góc, là đại lợng trung gian cho phép xác định chu kì và tần số dao động
[ ]

b) Tần số:


=
2
f
3
Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ
2.3. Vận tốc và gia tốc trong dao động điều hoà
a) Vận tốc: Vận tốc tức thời trong dao động điều hoà đợc tính bằng đạo hàm bậc nhất của li độ x
theo thời gian t: v = x = -
( )
A sin t +
( )
v A sin t
= +
(cm/s; m/s)
b) Gia tốc: Gia tốc tức thời trong dao độngđiều hoà đợc tính bằng đạo hàm bậc nhất của vận tốc
theo thời gian hoặc đạo hàm bậc hai của li độ x theo thời gian t: a = v = x = -
2
A cos( t ) +
2
a A cos( t )= + (cm/s
2
; m/s
2
)
3. Lực tác dụng
Hợp lực

Nhận xét:
+ Lực hồi phục luôn thay đổi trong quá trình dao động
+ Lực hồi phục đổi chiều khi qua vị trí cân bằng
+ Lực hồi phục biến thiên điều hoà theo thời gian cùng pha với a, ngợc pha với x.
4. Mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hoà
Xét một chất điểm M chuyển động tròn đều trên một đờng tròn tâm O, bán kính A nh hình vẽ.
+ Tại thời điểm t = 0 : vị trí của chất điểm là M
0
, xác định bởi góc

+ Tại thời điểm t : vị trí của chất điểm là M, xác định bởi góc
( )
+
t
+ Hình chiếu của M xuống trục xx là P, có toạ độ x:
x =
OP
= OMcos
( )
+
t
Hay:
( )
x A.cos t= +
Ta thấy: hình chiếu P của chất điểm M dao động điều hoà quanh điểm O.
Kết luận:
a) Khi một chất điểm chuyển động đều trên (O, A) với tốc độ góc

, thì chuyển động của hình
chiếu của chất điểm xuống một trục bất kì đi qua tâm O, nằm trong mặt phẳng quỹ đạo là một dao động

P
O
t

+
x
A
ur
O
y
x

+
Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ
1
A
v
A
x
22
2
2
2
=

+
;
[ ]
E : elip

a biến đổi

chuyển động của vật là biến đổi không đều.
c) Mối quan hệ giữa vận tốc v và gia tốc a :
1
A
a
A
v
2
2
2
=







+







;
[ ]

2
max
2
=+

Biên độ:
2 2
2
2 4
v a
A = +

5. Đồ thị trong dao động điều hoà
a) Đồ thị theo thời gian:
- Đồ thị của li độ(x), vận tốc(v), gia tốc(a) theo thời gian t: có dạng hình sin
b) Đồ thị theo li độ x:
- Đồ thị của v theo x:

Đồ thị có dạng elip (E)
- Đồ thị của a theo x:

Đồ thị có dạng là đoạn thẳng
c) Đồ thị theo vận tốc v:
- Đồ thị của a theo v:

Đồ thị có dạng elip (E)
6. Độ lệch pha trong dao động điều hoà
Ta có:
( )
x A.cos t

- Li độ x ngợc pha với gia tốc a (a sớm pha một góc

so với x)
Chủ đề 1.2. Con lắc lò xo
1. Định nghĩa con lắc lò xo:
5
k
m
Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ
Con lắc lò xo là một hệ thống gồm một lò xo có độ cứng k, khối lợng không đáng kể
(lí tởng) một đầu cố định và một đầu gắn vật nặng có khối lợng m.
2. Phơng trình động lực học của vật dao động điều hoà trong CLLX:
0xx
2''
=+
(*)
Trong toán học phơng trình (*) đợc gọi là phơng trình vi phân bậc 2 có nghiệm:
( )
x A.cos t
= +
4. Tần số góc:
m
k
=
5. Chu kì và tần số dao động:
* Chu kì dao động:
k
m
2T

2
(

t +

) =
2
1
kA
2
sin
2
(

t +

) = W
0
sin
2
(

t +

)
= W
0
(
1 cos(2 t 2 )
2


A
2
cos
2
(

t +

) =
2
1
kA
2
cos
2
(

t +

) = W
0
cos
2
(

t +

)
= W

2
=
2
1
kA
2
= const.
W =
2
1
mv
2

+
2
1
kx
2
=
2
1
kA
2
=
2
1
m
2

A

d) Các kết luận:
Con lắc lò xo dao động điều hoà với tần số f, chu kì T, tần số góc

thì động năng và thế năng
biến thiên tuần hoàn với tần số f = 2f, chu kì T = T/2, tần số góc
,

= 2

.
Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn cùng biên độ, cùng tần số nhng lệch pha nhau góc

( hay ngợc pha nhau).
Trong qúa trình dao động điều hoà có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng, mỗi khi
động năng giảm thì thế năng tăng và ngợc lại nhng tổng của chúng tức là cơ năng đợc bảo toàn,
không đổi theo thời gian và tỉ lệ thuận với bình phơng biên độ dao động.
6
Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ
Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần động năng bằng thế năng là
'
min
T T
t
2 4
= =
.
Cơ năng của vật = động năng khi qua vị trí cân bằng = thế năng ở vị trí biên.
7. Ghép lò xo:
Cho hai lò xo lí tởng có độ cứng lần lợt là k

0
. Cắt lò xo thành n phần, có chiều
dài lần lợt là
1 2 n
, ,...,l l l
. Độ cứng tơng ứng là k
1
, k
2
, , k
n
. Ta có hệ thức sau:
0 0 1 1 2 2 n n
k k k ... k= = = =l l l l
Chủ đề 1.3. Con lắc đơn (con lắc toán học). Con lắc vật lí
I. Con lắc đơn
1. Định nghĩa con lắc đơn:
Con lắc đơn là một hệ thống gồm một sợi dây không giãn khối lợng
không đáng kể có chiều dài
l
một đầu gắn cố định, đầu còn lại treo vật nặng
có khối lợng m kích thớc không đáng kể coi nh chất điểm.
2. Phơng trình động lực học (phơng trình vi phân): khi
0
10

0ss
2''
=+
3. Phơng trình dao động của con lắc đơn

1 g
f
2
=
l
5. Năng lợng dao động điều hoà của con lắc đơn
5.1. Trờng hợp tổng quát: với góc

bất kì
a) Động năng: W
đ
=
2
mv
2
b) Thế năng: W
t
= mgh = mg
l
(1 - cos

) vì h =
l
(1 - cos

)
7
m
l



) =
( )
2
max max
1 1
mv mg 1 cos
2 2
= l
5.2. Trờng hợp dao động điều hoà:
a) Động năng:
W
đ
=
2
mv
2
mà v = s = -
0
S
sin(

t +

)
( )
2 2 2 2
d 0
1 1
W mv m S sin t

s
sin =
l


2 2 2
t
1 mg 1
W s m s
2 2
= =
l
* Mà: s = S
0
cos(
+
t
)

( )
2 2
t 0
1
W m S cos t
2
= +
c) Cơ năng:
W = W
đ
+ W

2 2 2
= = = =l
l
d) Các kết luận:
Con lắc đơn dao động điều hoà với tần số f, chu kì T, tần số góc

thì động năng và thế năng
biến thiên tuần hoàn với tần số f = 2f, chu kì T = T/2, tần số góc
,

= 2

.
Động năng và thế năng biến thiên tuần hoàn cùng biên độ, cùng tần số nhng lệch pha nhau góc

( hay ngợc pha nhau).
Trong qúa trình dao động điều hoà có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng, mỗi khi
động năng giảm thì thế năng tăng và ngợc lại nhng tổng của chúng tức là cơ năng đợc bảo toàn,
không đổi theo thời gian và tỉ lệ thuận với bình phơng biên độ dao động.
Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần động năng bằng thế năng là
'
min
T T
t
2 4
= =
.
Cơ năng của vật = động năng khi qua vị trí cân bằng = thế năng ở vị trí biên.
6. Lực hồi phục (lực kéo về)
g

0
I
+ =
; Đặt
mgd
I
=
'' 2
0 + =
(*)
Phơng trình dao động của con lắc vật lí là nghiệm của phơng trình (*):
( )
0
cos t = +
3. Chu kì và tần số dao động của con lắc vật lí
a) Chu kì:
2 I
T 2
mgd

= =

b) Tần số:
1 mgd
f
2 I
=

Trong đó: m: là khối lợng của vật rắn
d : khoảng cách từ khối tâm(G) đến trục quay

phụ thuộc
l
)
2.2. Dao động tắt dần
a) Định nghĩa: Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian.
b) Nguyên nhân: Do lực cản và ma sát của môi trờng
- Dao động tắt dần càng nhanh nếu môi trờng càng nhớt và ngợc lại.
- Tần số dao động càng nhỏ (chu kì dao động càng lớn) thì dao động tắt càng chậm.
c) Dao động tắt dần chậm:
- Dao động điều hoà với tần số góc riêng
0

nếu chịu thêm tác dụng của lực cản nhỏ thì đợc gọi là
dao động tắt dần chậm.
- Dao động tắt dần chậm coi gần đúng là dạng sin với tần số góc riêng
0

nhng biên độ giảm dần về 0
+ Con lắc lò xo dao động động tắt dần chậm: chu kì
m
T 2
k
=
9
Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ
+ Con lắc đơn dao động tắt dần chậm: chu kì
T 2
g
=

* Lí thuyết và thực nghiệm chứng tỏ rằng:
- Dao động cỡng bức là điều hoà (có dạng sin)
- Tần số góc của dao động cỡng bức (

) bằng tần số góc (

) của ngoại lực:
=
.
- Biên độ của dao động cỡng bức tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực (F
0
) và phụ thuộc vào

.
2.4. Dao động duy trì
a) Định nghĩa: Dao động duy trì là dao động có biên độ không thay đổi theo thời gian.
Dao động duy trì còn đợc gọi là sự tự dao động
b) Nguyên tắc để duy trì dao động:
Để duy trì dao động phải tác dụng vào hệ(con lắc) một lực tuần hoàn với tần số riêng. Lực này nhỏ
không làm biến đổi tần số riêng của hệ.
Cách cung cấp: sau mỗi chu kì lực này cung cấp một năng lợng đúng bằng phần năng lợng đã tiêu
hao vì nhiệt.
c) ứng dụng: để duy trì dao động trong con lắc đồng hồ (đồng hồ có dây cót)
Chú ý :
Dao động của con lắc đồng hồ đợc gọi là sự tự dao động
3. Hiện tợng cộng hởng cơ học
a) Định nghĩa: Cộng hởng là hiện tợng biên độ dao động cỡng bức tăng nhanh đột ngột đến một
giá trị cực đại khi tần số của lực cỡng bức bằng tần số riêng của hệ.
b) Điều kiện xảy ra:
0

- Chế tạo tần số kế, lên dây đàn,.....
Chủ đề 1.5. Độ lệch pha. Tổng hợp dao động
1. Độ lệch pha của hai dao động
Xét hai dao động điều hoà cùng tần số, có phơng trình:
10
Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ

( )
1 1 1
x A cos t= +
và
( )
2 2 2
x A c os t= +
Độ lệch pha giữa hai dao động x
1
và x
2
ở cùng một thời điểm là:
12
=
* Các trờng hợp:
Trờng hợp Độ lệch pha Kết luận
1
Nếu
12
:0
>>
dao động x

2. Tổng hợp dao động
2.1. Bài toán 1: Một vật thực hiện đồng thời hai dao động điều hoà cùng phơng, cùng tần số có phơng
trình:
( )
1 1 1
x A cos t= +
và
( )
2 2 2
x A c os t= +
. Tìm phơng trình dao động tổng hợp ?
Giải:
- Dao động có phơng trình:
( )
1 1 1
x A cos t= +


1
A
- Dao động có phơng trình:
( )
2 2 2
x A cos t= +

2
A
- Dao động tổng hợp: x = x
1
+ x

1
, A
2
và

.
* Pha ban đầu của dao động tổng hợp:
1 1 2 2
1 1 2 2
A sin A sin
tan
A cos A cos
+
=
+

* Một số trờng hợp đặc biệt:
Trờng hợp 1: Nếu
)Zk(2k
=

Hai dao động x
1
, x
2
cùng pha
( )
1 2
A A
uur uur

A A ; A A

= =


= > = <


Trờng hợp 3: Nếu
)Zk(
2
)1k2(


+=

Hai dao động x
1
, x
2
vuông pha
( )
1 2
A A
uur uur


2 2
1 2
A A A= +

+ x
2
= A
1
( ) ( )
1 2
cos t cos t

+ + + 2 1 1 2
1
2A cos cos t
2 2
+

= +
ữ ữ

Biên độ dao động tổng hợp:
2 1
1
A 2A cos
2


=
ữ


- Biểu diễn các dao động điều hoà bằng các vectơ trên hệ trục toạ độ Oxy
x = x
1
+ x
2
+ .... + x
n

1 2 n
A A A ... A = + + +
ur uur uur uuur

x 1x 2x nx
y 1y 2 y ny
A A A ... A
A A A ... A
= + + +




= + + +


- Biên độ dao động tổng hợp:
2 2
x y
A A A= +
- Pha ban đầu của dao động tổng hợp đợc xác định:
y

a) Sóng ngang: là sóng mà phần tử môi trờng dao động theo phơng vuông góc với phơng truyền sóng.
* Ví dụ: Sóng trên mặt chất lỏng
* Môi trờng truyền sóng ngang: Sóng ngang truyền trong môi trờng có lực đàn hồi xuất hiện khi bị
biến dạng lệch. Sóng ngang truyền trong chất rắn và sóng trên mặt chất lỏng là một trờng hợp riêng.
b) Sóng dọc: là sóng mà các phần tử dao dộng dọc theo phơng truyền sóng.
* Ví dụ: Sóng âm truyền trong chất khí
* Môi trờng truyền sóng dọc: Sóng dọc truyền trong các môi trờng có lực đàn hồi xuất hiện khi bị
biến dạng nén, dãn. Nh vậy, sóng dọc truyền đợc trong chất rắn, lỏng, khí.
Chú ý :
Sóng cơ không truyền đợc trong chân không.
3. Những đại lợng đặc trng của chuyển động sóng
3.1. Chu kì, tần số sóng (T, f): Mọi phần tử trong môi trờng dao động cùng chu kì và tần số bằng chu kì
và tần số của nguồn sóng, gọi là chu kì và tần số của sóng.
T
s
= T
nguồn
; f
s
= f
nguồn
3.2. Biên độ sóng (A): Biên độ sóng tại một điểm trong không gian chính là biên độ dao động của một
phần tử môi trờng tại điểm đó.
Thực tế: càng ra xa tâm dao động thì biên độ càng giảm.
3.3. Bớc sóng (

):
* Cách 1: Bớc sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng phơng truyền sóng
dao động cùng pha.
* Cách 2: Bớc sóng là quãng đờng mà sóng truyền đợc trong thời gian một chu kì dao động của

S
O
Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ
3.5. Năng lợng sóng (W):
- Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lợng.
a) Sóng thẳng: sóng truyền theo một phơng( ví dụ: sóng truyền trên sợi dây đàn hồi lí tởng)
W const=

A const=
b) Sóng phẳng: sóng truyền trên mặt phẳng(ví dụ: sóng truyền mặt mặt nớc)
Gợn sóng là những vòng tròn đồng tâm

năng lợng sóng từ nguồn trải đều trên toàn bộ vòng
tròn đó. Ta có:
O M M N N
W 2 R .W 2 R .W= =



2
N
M M
2
N M N
R
W A
W R A
= =
Vậy:

R R
: :
4. phơng trình sóng
a) Phơng trình sóng:
Giả sử phơng trình dao động sóng tại nguồn O có dạng:
O
u A cos t=
Phơng trình dao động tại M, cách O một đoạn là x có dạng:
M M M
x t x
u (t) A cos (t ) A cos 2 ( )
v T
= =

hay
M M
x
u A cos( t 2 )=

b) Một số tính chất của sóng suy ra từ phơng trình sóng:
Tính tuần hoàn theo thời gian:
Xét một phần tử sóng tại điểm M trên đờng truyền sóng có toạ độ x = d, ta có:
M M
d
u (t) A cos( t 2 )=


Chuyển động của phần tử tại M là một dao động tuần hoàn theo thời gian với chu kì T.
Tính tuần hoàn theo không gian:
Xét tất cả các phần tử sóng tại một thời điểm xác định t = t

6. Độ lệch pha
a) Tổng quát: Giả sử phơng trình dao động tại nguồn có dạng
O
u A cos t=
14
Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ
Xét 2 điểm M, N trên mặt chất lỏng cách nguồn O lần lợt là d
1
, d
2
. Phơng trình dao động tại M, N
lần lợt là
M 1
2
u A cos t d


=
ữ


;
N 2
2
u A cos t d


=
ữ




( )
d 2k 1
2

= +
; (k = 0,1,2,...)
Nếu hai điểm M, N dao động vuông pha:
( )
2k 1
2

= +



( )
d 2k 1
4

= +
; (k = 0,1,2,...)
c) Xét dao động tại một điểm M: Tính độ lệch pha giữa hai thời điểm t
1
, t
2
?
( ) ( )

- Nếu hai nguồn S
1
, S
2
dao động ngợc pha: đờng trung trực của AB dao động cực tiểu.
2. Định nghĩa: Hiện tợng hai sóng kết hợp, khi gặp nhau tại những điểm xác định, luôn luôn hoặc tăng
cờng nhau, hoặc làm yếu nhau đợc gọi là sự giao thoa của sóng.
3. Điều kiện có giao thoa: phải có nguồn sóng kết hợp
Điều kiện để hai nguồn A và B là nguồn kết hợp là:
- Cùng tần số f (cùng chu kì T)
- Độ lệch pha không đổi (hoặc cùng pha)
Chú ý :
Không nhất thiết phải cùng biên độ.
4. Lí thuyết về giao thoa sóng trên mặt nớc
Xét hai nguồn S
1
, S
2
dao động cùng phơng, cùng biên độ, cùng tần
số và cùng pha, có phơng trình
1 2
u u A cos t= =
Xét tại một điểm M trên mặt nớc, cách S
1
, S
2
lần lợt là d
1
, d
2

1M
+ u
2M

( )
1 2
M M
d d
u A cos t

+
=



- Biên độ dao động tổng hợp:
( )
1 2
M
d d
A 2A cos

=

a) Tại M dao động cực đại:
- Tại M dao động cực đại khi u
1M
và u
2M
dao động cùng pha

) hay
1 2
d d (k 0,5) = +
5. ứng dụng
- Nhận ra đợc hiện tợng giao thoa

khẳng định có tính chất sóng.
- Có thể xác định đợc các đại lợng v, f.

Chú ý :
Xét các điểm nằm trên đờng nối S
1
, S
2
- Khoảng cách giữa hai điểm dao động cực đại (cực tiểu) gần nhau nhất bằng:
2

- Khoảng cách giữa một điểm cực đại và một điểm cực tiểu gần nhau nhất bằng:
4

.
6. Sự nhiễu xạ của sóng
Hiện tợng sóng khi gặp vật cản thì đi lệch khỏi phơng truyền thẳng của sóng và đi vòng qua vật
cản gọi là sự nhiễu xạ của sóng.
Chủ đề 2.3. sự Phản xạ sóng. Sóng dừng
I. Sự phản xạ sóng
1. Phản xạ của sóng trên vật cản cố định
Khi gặp vật cản cố định: sóng phản xạ và sóng tới có cùng biên độ,
cùng tần số, cùng bớc sóng nhng ngợc pha nhau.
- Độ lệch pha giữa sóng tới và sóng phản xạ tại điểm vật cản cố

A
P
A
P
A
P
Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ
1. Định nghĩa: Sóng dừng là sóng có các nút và bụng cố định trong không gian.
2. Giải thích
2.1. Giải thích định tính
Sóng dừng là do sự giao thoa của sóng tới và sóng phản xạ trên cùng một phơng truyền sóng
Sự tạo thành điểm bụng: Tại một điểm M có sóng tới và sóng phản xạ dao động cùng pha
chúng tăng cờng lẫn nhau tạo thành điểm bụng (biên độ 2A).
Sự tạo thành điểm bụng: Tại một điểm M có sóng tới và sóng phản xạ dao động ngợc pha nhau
chúng triệt tiêu lẫn nhau tạo thành điểm nút (biên độ bằng 0): không dao động.
2.2. Giải thích định lợng
Chọn: gốc toạ độ tại B, chiều dơng của trục toạ độ từ B đến A.
Giả sử phơng trình dao động tại B do sóng tới từ A truyền đến có dạng:
B
u A cos t=
- Phơng trình dao động tại M do sóng tới từ A truyền đến:
1M
x
u A cos( t 2 )= +

- Phơng trình sóng phản xạ tại B: vì đầu B cố định(B là nút) nên u
B
+
'


= +
ữ


a) Điểm bụng:
- Tại M là bụng sóng khi sóng tới và sóng phản xạ tại đó dao động cùng pha
- Biên độ: (A
M
)
max
= 2A
- Vị trí của các điểm bụng so với gốc toạ độ O(đầu B):
b
x (2k 1)
4

= +
; (k = 0,1,2,...)
b) Điểm nút:
- Tại M là nút sóng khi sóng tới và sóng phản xạ tại đó dao động ngợc pha
- Biên độ: (A
M
)
min
= 0
- Vị trí của các điểm nút so với gốc toạ độ O(đầu B):
n
x k
2

M
x
O
x
S. tới
S. pxạ
Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ
Hoặc:
m
4

=l
, với m = 1, 3, 5,..., (2k+1).
4. ứng dụng
- Để xác định tốc độ truyền sóng trên dây, tốc độ âm trong cột khí
- Thí nghiệm đo đợc

, biết tần số f


fv
=
Chú ý :
- Khoảng cách giữa hai nút sóng hay hai bụng sóng gần nhau nhất là
2

- Khoảng cách giữa một bụng và một nút gần nhau nhất là
4


- ở một thời điểm nhất định: mọi điểm trên dây dao động cùng pha với nhau.
- Sóng dừng không truyền năng lợng.
Chủ đề 2.4. Sóng âm. Hiệu ứng ĐÔp ple
I. Sóng âm
1. Nguồn âm. Cảm giác âm
a) Nguồn âm: Nguồn âm là những vật dao động phát ra âm.
b) Cảm giác về âm:
- Sóng âm truyền qua không khí, lọt vào tai, gặp màng nhĩ, tác dụng lên màng nhĩ một áp suất biến
thiên, làm cho màng nhĩ dao động. Dao động của màng nhĩ lại đợc truyền đến các đầu dây thần kinh
thính giác, làm cho ta có cảm giác về âm.
- Cảm giác về âm phụ thuộc vào nguồn âm và tai ngời nghe.
2. Định nghĩa và phân loại sóng âm
a) Định nghĩa: Sóng âm là những dao động cơ truyền trong các môi trờng khí, lỏng, rắn.
- Trong chất khí, lỏng: sóng âm là sóng dọc
- Trong chất rắn: sóng âm gồm cả sóng ngang và sóng dọc.
b) Phân loại: 3 loại
âm thanh: là những âm mà tai ngời có thể cảm nhận đợc (nghe thấy): 16 Hz

f

20.000 Hz.
Hạ âm: là những âm tai ngời không nghe đợc: f < 16 Hz.
Siêu âm: là những âm mà tai ngời không nghe đợc: f > 20.000 Hz.
2. Môi trờng truyền âm. Tốc độ âm
a) Môi trờng truyền âm:
- Sóng âm truyền đợc trong các môi trờng vật chất đàn hồi nh: rắn, lỏng, khí.
- Sóng âm không truyền đợc trong chân không.
b) Tốc độ truyền âm:
- Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào độ đàn hồi, mật độ của môi trờng.
- Tốc độ truyền âm còn phụ thuộc vào nhiệt độ: v T(K):

0
I
I
lg)B(L
=
- Đơn vị mức cờng độ âm là Ben (kí hiệu: B)
- Trong thực tế ngời ta thờng dùng đơn vị đêxiben (dB): 1B = 10dB
0
I
I
lg10)dB(L
=
4. Các đặc trng sinh lý của âm: Độ cao, độ to, âm sắc.
4.1. Độ cao của âm
- Độ cao phụ thuộc vào tần số của âm (f)
- Âm có tần số lớn: âm nghe cao(thanh, bổng), âm có tần số nhỏ: âm nghe thấp(trầm)
- Hai âm có cùng tần số thì có cùng độ cao và ngợc lại
- Dây đàn:
+ Để âm phát ra nghe cao(thanh): phải tăng tần số

làm căng dây đàn
+ Để âm phát ra nghe thấp(trầm): phải giảm tần số

làm trùng dây đàn
- Thờng: nữ phát ra âm cao, nam phát ra âm trầm(chọn nữ làm phát thanh viên)
- Trong âm nhạc: các nốt nhạc xếp theo thứ tự f tăng dần (âm cao dần): đồ, rê, mi, pha, son, la, si.
- Tiếng nói con ngời có tần số trong khoảng từ 200 Hz đến 1000 Hz.
4.2. Độ to
- Cờng độ âm càng lớn, cho ta cảm giác nghe thấy âm càng to. Tuy nhiên độ to của âm không tỉ lệ
thuận với cờng độ âm.

Đỗ Minh Tuệ
- Ngỡng đau ứng với mức cờng độ âm là L
max
= 130 dB
c) Miền nghe đợc: là miền nằm giữa ngỡng nghe và ngỡng đau.
- Mức cờng độ âm:
[ ]
L 0;130 (dB)
6. Nguồn nhạc âm. Hộp cộng hởng
a) Nguồn nhạc âm:
* Dây đàn hai đầu cố định:
- Trên dây đàn có sóng dừng khi:
v
n n
2 2f

= =l


nv
f
2
=
l
+ Khi n = 1


1
v
f

l
: âm phát ra đợc gọi là hoạ âm bậc k
- Nh vậy: mỗi dây đàn đợc kéo căng bằng một lực cố định đồng thời phát ra âm cơ bản và một số
hoạ âm bậc cao hơn, có tần số là một số nguyên lần tần số của âm cơ bản.
* ống sáo: ống sáo có một đầu kín và một đầu hở
- Trong ống sáo có sóng dừng nếu chiều dài của ống sáo thoả mãn:
v
m m
4 4f

= =l



mv
f
4
=
l
+ Khi m = 1


1
v
f
4
=
l
: âm phát ra đợc gọi là âm cơ bản
+ Khi m = 3

dùng nguồn âm đó kích thích cho một khối không khí chứa trong một vật rỗng dao động cộng hởng để
nó phát ra âm có cờng độ lớn. Vật rỗng này gọi là hộp cộng hởng. Ví dụ: Bầu đàn ghi ta.
- Hộp cộng hởng có tác dụng làm tăng cờng độ âm, vẫn giữ nguyên độ cao và tạo ra âm sắc riêng
đặc trng cho mỗi loại đàn.
7. Nhạc âm. Tạp âm
a) Nhạc âm:
- Nhạc âm là âm có tần số hoàn toàn xác định.
- Gây ra cho tai cảm giác êm ái, dễ chịu nh bài hát, bản nhạc,...
- Đồ thị dao động âm là đờng cong tuần hoàn.
b) Tạp âm:
- Tạp âm là âm không có tần số xác định, và là hỗn hợp của nhiều âm có tần số và biên độ khác nhau.
- Gây ra cho tai cảm giác ức chế, khó chịu cho tai ngời,...
- Đồ thị dao động âm là đờng cong không tuần hoàn.
II. Hiệu ứng ĐÔp ple
20
Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ
1. Định nghĩa: Sự thay đổi tần số sóng do nguồn sóng chuyển động tơng đối so với máy thu đợc gọi là
hiệu ứng Đốp-ple.
2. Công thức xác định tần số sóng:
f là tần số sóng âm do một nguồn âm phát ra
'
f
là tần số sóng âm do máy thu thu đợc
v là tốc độ truyền âm trong môi trờng
v
S
là tốc độ chuyển động của nguồn âm
v
M

0
là điện áp cực đại;
u

là pha ban đầu của điện áp.
b) Cách tạo: Có nhiều cách
* Cách đơn giản là: Cho một khung dây quay đều quanh một trục nằm trong mặt phẳng của
khung và vuông góc với đờng sức của một từ trờng đều có vectơ cảm ứng từ
B
.
* Gọi N là số vòng dây của khung, S là diện tích mỗi vòng dây,

là tốc độ góc của khung, B là
cảm ứng từ của từ trờng đều. Từ thông qua khung là
NBScos t
=
* Suất điện động cảm ứng xuất hiện trên khung: e = -
'

tsinNBSe
=
Hay:
0 e
e E cos( t )= +
Với:
0
E NBS=
là suất điện động cực đại;
e


c) Tác dụng của dòng điện:
- Tác dụng nhiệt
- Tác dụng hoá học
- Tác dụng từ (nổi bật nhất)
- Tác dụng sinh lí, ..
22
Hệ thống lí thuyết vật lí 12
Đỗ Minh Tuệ
1.3. Độ lệch pha giữa u và i
Độ lệch pha giữa u và i là

phụ thuộc vào tính chất của mạch điện, đợc xác định:
iu
=
Nếu

> 0

điện áp u sớm pha hơn cờng độ dòng điện i
Nếu

< 0

điện áp u trễ pha hơn cờng độ dòng điện i
Nếu

= 0

u và i cùng pha (đồng pha)
1.4. Cờng độ dòng điện hiệu dụng và điện áp hiệu dụng

=
l
Với:

là điện trở suất của vật dẫn(
m
);
l
là chiều dài vật dẫn(m); S: diện tích tiết diện ngang(m
2
).
c) Biến trở: Điện trở có giá trị thay đổi đợc gọi là biến trở.
d) Ghép điện trở thành bộ:
- Ghép nối tiếp(R
1
ntR
2
):
b 1 2
R R R= +
- Ghép song song(R
1
ssR
2
):
b 1 2
1 1 1
R R R
= +
2.2. Cuộn dây

Hay: Z
L
= 2

fL
c) Cuộn dây không thuần cảm: có độ tự cảm L và điện trở thuần r
- Cản trở cả dòng điện không đổi và xoay chiều
- Đối với dòng điện không đổi:
U
r
I
=
- Đối với dòng điện xoay chiều:
2 2
L
U
Z r Z
I
= = +
d) Định luật ôm cho đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm
- Biểu thức định luật ôm:
fL2
U
Z
U
I
L:

==
+ Nếu tăng f

L

+=
e) Ghép cuộn thuần cảm thành bộ:
- Hai cuộn cảm ghép nối tiếp (L
1
ntL
2
):
nt 1 2
L L L= +
;
1 2
Lnt L L
Z Z Z= +
- Hai cuộn cảm ghép song song (L
1
ssL
2
):
ss 1 2
1 1 1
L L L
= +
;
1 2
Lss L L
1 1 1
Z Z Z
= +

C

=
Hay:
C
1
Z
2 fC
=

c) Định luật ôm cho đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện
- Biểu thức định luật ôm:
fC2.U
Z
U
I
C
==
+ Nếu tăng f

Z
C
giảm

I tăng: dòng điện qua tụ dễ dàng
+ Nếu giảm f

Z
C
tăng

ghép song song:
ss 1 2
C C C= +
;
1 2
Css C C
1 1 1
Z Z Z
= +
- Hai tụ C
1
và C
2
ghép nối tiếp:
nt 1 2
1 1 1
C C C
= +
;
1 2
Cnt C C
Z Z Z= +
2.4. Bóng đèn
Trên bóng đèn thờng ghi (aV bW)

Cho biết: U
đm
= a(V) và P
đm
= b(W)

- Số chỉ của vôn kế cho biết giá trị hiệu dụng: U
b) Ampe kế:
- Cách mắc: mắc ampe kế nối tiếp với đoạn mạch cần đo
- Thờng cho điện trở của ampe kế rất nhỏ để không làm ảnh hởng đến mạch điện (R
A


0)
- Số chỉ của ampe kế cho biết giá trị hiệu dụng: I
2.6. Khoá K, chuyển mạch K
Cho điện trở R
K
= 0

không ảnh hởng đến mạch điện
a) Khoá K:
- K đóng: bỏ phần tử X (nối tắt)

mạch R nt C
- K mở: lấy phần tử X

Mach R,C, X nối tiếp.
b) Chuyển mạch K:
- K ở (1): mạch gồm (X nt Y)
- K ở (2): mạch gồm (X nt Z)
Chủ đề 3.2. Mạch R, L, C mắc nối tiếp nối tiếp
1. Quan hệ về pha giữa hiệu điện thế cờng độ và dòng điện
* Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: Điện áp giữa hai đầu điện trở luôn cùng pha với cờng độ
dòng điện. Ta có:
R

* Đoạn mạch chỉ có tụ điện: Điện áp giữa hai đầu tụ điện luôn trễ pha so với cờng độ dòng điện
góc

/2. Ta có:
2
iu
C

=


)
2
tsin(Uu);tsin(Ii
iC0ci0

+=+=
25
N
C
R
B
A
K
X
M
(1)
B
A
K